ディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法並びにブレーキパッド
【課題】ディスクブレーキ装置の鳴きの発生を抑えること。
【解決手段】ディスクブレーキ装置のブレーキパッド１０に用いられる検査グリス２００に対して所定の加振条件で振動を加える加振器１１０と、その加振条件にて検出されたグリス２００の性状に基づいて当該グリス２００の振動に対する特性を求めるグリス特性演算装置１３０と、を設けること。ここで、車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて加振条件を求めることで、その加振条件には、加振器自体の振動特性を含ませないようにする。
【解決手段】ディスクブレーキ装置のブレーキパッド１０に用いられる検査グリス２００に対して所定の加振条件で振動を加える加振器１１０と、その加振条件にて検出されたグリス２００の性状に基づいて当該グリス２００の振動に対する特性を求めるグリス特性演算装置１３０と、を設けること。ここで、車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて加振条件を求めることで、その加振条件には、加振器自体の振動特性を含ませないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動システムに用いられるディスクブレーキ装置に関するものであり、その鳴き止め用のグリスの特性を把握する為のグリス特性検査システム及びグリス特性検査方法、並びに鳴きの抑制に適したブレーキパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンで押動したブレーキパッドをディスクロータに押し付け、これにより生じた摩擦力によって制動力を発生させるディスクブレーキ装置が知られている。例えば、下記の特許文献１には、この種のディスクブレーキ装置が開示されている。この特許文献１のディスクブレーキ装置は、制動動作時の鳴きの発生を抑えるべく、せん断速度とせん断力とで規定された所定の特性からなるダイラタント流体（グリス）をピストンとブレーキパッド本体の間に介在させている。
【０００３】
ここで、下記の特許文献２には、せん断速度と粘度とで特性を規定したダイラタント流体が開示されている。また、下記の特許文献３には、気孔率と振動に対する減衰性能とが所定の特性に規定された裏金をブレーキパッド本体の摩擦材の保持部として用い、これにより鳴きの発生を抑える技術が開示されている。また、下記の特許文献４には、回転円盤（ディスクロータに相当）と摩擦材（ブレーキパッド本体の摩擦材に相当）とに対してその回転軸を中心とするねじり振動を加え、鳴きが発生した際の摩擦材のねじり振動に対する減衰特性を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０８９４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７２９０号公報
【特許文献３】特開平１１−２３１８７２号公報
【特許文献４】特開平１０−０９４７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ディスクブレーキ装置の鳴きの発生を抑える為には、先ず使用候補となる各種グリスの特性を正しく把握することが重要である。そして、その鳴きの抑制の為には、その候補の中から適切な特性を有するものを選択して適用すればよい。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、グリスの特性を正しく把握することが可能なディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法を提供することを、その目的とする。また、本発明は、鳴きの抑制に適したブレーキパッドを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システムは、ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加える加振器と、その加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めるグリス特性演算装置と、を設けたことを特徴としている。
【０００８】
ここで、このグリス特性検査システムにおいては、前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことが望ましい。
【０００９】
また、このグリス特性検査システムにおいては、車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることが望ましい。
【００１０】
また、このグリス特性検査システムにおいて、前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことが望ましい。
【００１１】
また、このグリス特性検査システムにおいて、前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１２】
また、このグリス特性検査システムにおいて、前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１３】
更に、上記目的を達成する為、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法は、ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加え、その加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めることを特徴としている。
【００１４】
ここで、このグリス特性検査方法においては、前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことが望ましい。
【００１５】
また、このグリス特性検査方法においては、車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることが望ましい。
【００１６】
また、このグリス特性検査方法において、前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことが望ましい。
【００１７】
また、このグリス特性検査方法において、前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１８】
また、このグリス特性検査方法において、前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１９】
また更に、上記目的を達成する為、本発明に係るディスクブレーキ装置のブレーキパッドは、グリスに対して所定の加振条件で振動を加え、その加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求め、その特性が他のグリス又は基準グリスよりも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法は、グリスの振動に対する特性を精度良く求めることができる。特に、このディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法は、加振条件に加振器自体の振動特性が含まれていないので、その加振条件で振動を加えることによって、鳴きが発生するときの振動を高精度に再現でき、グリスの振動に対する特性を精度良く求めることができる。また、本発明に係るディスクブレーキ装置のブレーキパッドは、各種グリスの振動に対する特性の高精度情報に基づいて選ばれたグリスが使われているので、鳴きの発生の抑制効果が高くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係るディスクブレーキ装置のブレーキパッドの一例を示す図であり、上図が組み付け後の状態、下図が組み付け前の状態を表している。
【図２】図２は、図１のブレーキパッドをＸ−Ｘ線で切った断面図である。
【図３】図３は、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システムの一例を示す図である。
【図４】図４は、図３の検査グリスと加振部をＹ−Ｙで切った断面図である。
【図５】図５は、実車の鳴き測定システムの一例を示す図である。
【図６】図６は、検査グリスのバネ成分の履歴ループを示す図である。
【図７】図７は、検査グリスの減衰成分の履歴ループを示す図である。
【図８】図８は、検査グリスの検査結果の一例であり、加振周波数に対するせん断方向の減衰係数について示す図である。
【図９】図９は、図２の断面図と同等のものであり、防振部の構成を変更した他形態のブレーキパッドについて示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法並びにブレーキパッドの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
［実施例］
本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法並びにブレーキパッドの実施例を図１から図８に基づいて説明する。
【００２４】
最初に、ブレーキパッドの構成の一例を図１及び図２に示す。図１及び図２の符号１０は、本実施例のブレーキパッドを示している。このブレーキパッド１０は、大別するならば、ブレーキパッド本体１とシム５とで構成されている。
【００２５】
ブレーキパッド本体１は、ディスクロータ（図示略）との間に摩擦力を発生させる摩擦部であり、摩擦材２と裏金３とで構成する。その摩擦材２は、板状に成型されており、ディスクロータに接することでディスクロータに対する摩擦抵抗を発生させる。一方、裏金３は、板状に成型された金属製の剛体であり、その摩擦材２を一方の平面で保持する。この裏金３は、ピストン（図示略）の押圧力を受けて摩擦材２と共にディスクロータに向けて押動される。
【００２６】
シム５は、制動動作時のブレーキパッド本体１の振動を抑えて鳴きの発生を抑制させる機能と、制動動作時のブレーキパッド本体１からピストンへの熱の移動を抑える断熱部としての機能と、を有する。このシム５は、第１シム部材６と第２シム部材７と防振部８とで構成する。
【００２７】
第１シム部材６と第２シム部材７は、その主たる部分を裏金３の平面と同等の形状に成型した金属製の薄板である。これら第１シム部材６と第２シム部材７は、その間に防振部８と液密部９とを介装した状態で裏金３における摩擦材２とは反対側の平面に重ね合わせて配設する。第１シム部材６は、その裏金３の平面に添わせて配置する。一方、第２シム部材７は、ピストンと対向する側に配置する。この第２シム部材７は、そのピストンの押圧力を直接受ける。
【００２８】
防振部８は、制動動作時の振動を減衰させることによって、鳴きの発生を抑えるものである。この防振部８は、グリス８ａと液密部材８ｂとで構成する。
【００２９】
そのグリス８ａには、振動の減衰が可能なものを用いる。例えば、グリス８ａには、ダイラタンシー特性を有するダイラタント流体の適用が考えられる。尚、そのダイラタント流体とは、非ニュートン流体の一種であり、せん断速度の上昇と共にせん断力が急増し、粘度が大きくなっていくものである。従って、このダイラタント流体は、振動が大きくなっても、その振動を減衰させることができる。
【００３０】
液密部材８ｂは、グリス８ａを外に漏らさない為のものである。例えば、この液密部材８ｂには、Ｏリングの様な弾性を有する円環部材であって、その内径がピストンと同等の直径を有するものを用いればよい。
【００３１】
この防振部８は、ピストンの第２シム部材７に対する押圧面とグリス封入部材８ｂの円板面とが第２シム部材７を介して対向する位置に配置される。
【００３２】
本実施例のブレーキパッド１０においては、制動動作時の鳴きの抑制に適した防振部８を用いる。その為に、ここでは、様々な種類のグリスの中から鳴きの抑制に適したものを選別すべく、以下に示す装置を用いてグリスの特性を把握する。そのシステム（以下、「グリス特性検査システム」という。）１００の構成について図３及び図４を用いて説明する。
【００３３】
このグリス特性検査システム１００は、加振器１１０と、加振条件指示装置１２０と、グリス特性演算装置１３０と、演算結果出力装置１４０と、を備える。
【００３４】
加振器１１０は、加振器本体１１１を動作させ、検査対象物たる検査グリス２００に対して加振部１１１ａから振動を加えるものである。ここで、制動動作時の防振部８には、鳴きの発生要因となる振動の方向に応じたせん断力が加わっている。これが為、検査グリス２００は、軸線方向に往復運動する加振部１１１ａの側面に配置する。
【００３５】
その検査グリス２００は、上述した防振部８と同等の状況を再現すべく、液密部材８ｂと同等の部材で囲むことが望ましい。この検査グリス２００は、例えば四角柱の加振部１１１ａの側面に沿わせて配置する。更に、この検査グリス２００は、加振部１１１ａにおける対向する夫々の側面に配置し、これらを保持部材２０１，２０２で挟み込む。また、その両側面の検査グリス２００は、同等の形状及び体積となるようにする。これにより、加振器本体１１１は、加振部１１１ａの加振方向に対する曲がり（つまりブレ）が抑制されるので、その両側面において加振方向の力の均衡を保つことができ、加振条件に応じた精度の良いせん断力を検査グリス２００に対して加えることができる。
【００３６】
ここで、保持部材２０１，２０２は、第１シム部材６と第２シム部材７と同等の金属製の薄板で有ることが好ましく、一方を加振器本体１１１に対して相対移動できぬようにし、他方を加振器本体１１１に対して相対移動できるようにする。これにより、実際のシム５と同等の構成となり、振動の再現性が高くなる。尚、シム５においては、制動動作時に第１シム部材６と第２シム部材７との間で車輪周方向への相対移動が起きている。
【００３７】
加振器本体１１１は、加振条件指示装置１２０から指示された加振条件に基づいて加振部１１１ａを振動させる。その加振条件とは、発生させる振動の加振周波数と加速度のことである。その加振条件は、所定の条件に設定される。このグリス特性検査システム１００においては、その加振条件を様々な条件に変更し、振動の形態を変えて検査グリス２００の特性を観る。ここで、その加振条件指示装置１２０は、使用者による加振条件の設定が可能である。例えば、この加振条件指示装置１２０には、加振周波数を変更させるスイッチと加速度を変更させるボリュームを備えたアンプを用いる。尚、その加振条件は、例えば最も鳴きの発生する条件としてもよい。
【００３８】
ところで、加振器本体１１１は、その構造や構成に応じた振動特性を持っている。例えば、加振器本体１１１は、加振方向と重力加速度の向きとが異なる場合、加振部１１１ａが重力加速度の影響を受けて、加振方向のブレが生じる虞がある。これが為、加振器本体１１１は、重力加速度の影響を避けるべく、加振方向と重力加速度の向きとを一致させるように配置する。これにより、加振方向のブレを抑えることができるので、検査グリス２００に対して加振条件に応じた精度の良いせん断力を発生させることができる。
【００３９】
また、例えば加振器本体の振動によって鳴きの発生条件を調べ、その調査結果に基づきグリスによる鳴きの抑制効果を測定する検査システムの場合、その発生条件は、その加振器本体の振動特性の影響を受ける。例えば、その加振器本体の加振部やこれを支える軸受部の素材や形状、構造等に依っては、その加振部等が共振して、鳴き発生時の加振周波数に加振部等による共振周波数（共鳴周波数）が含まれてしまう可能性がある。このような加振器本体の振動特性の影響を受けてしまう検査システムは、実車の鳴きの発生条件を正確に知ることができず、正しい加振条件の設定が難しくなり、グリスの特性を高精度に検査できない虞がある。従って、加振条件に加振器本体１１１の振動特性を含ませないことが好ましい。これが為、本実施例においては、上述した加振方向と重力加速度の向きとを一致させることに加えて、加振部１１１ａやこれと共に往復運動する部分の質量を極力小さくし、更に加振部１１１ａにおける特に横方向の剛性を高めて加振方向のブレを抑えることが望ましい。
【００４０】
本検査における加振条件については、実車での鳴き及び鳴き発生条件の測定を行い、その測定結果に基づいて設定する。以下に、その実車での鳴き等の測定システム（以下、「鳴き測定システム」という。）３００の一例を図５に基づき説明する。
【００４１】
ここで例示する鳴き測定システム３００は、実車での鳴きとそのときの鳴き発生条件とを測定し、その測定結果を知らしめるものである。この鳴き測定システム３００は、騒音測定装置３１０と、加速度計測装置３２０と、ブレーキ液圧計測装置３３０と、計測結果処理装置３４０と、出力装置３５０と、を備える。
【００４２】
騒音測定装置３１０は、マイクロフォン３１１を介して入力された音圧を測定するものである。この騒音測定装置３１０には、例えば騒音計を用いればよい。ここで、マイクロフォン３１１は、ディスクブレーキ装置の周囲、例えばキャリパ４０１の近くに配設する。これが為、騒音測定装置３１０は、ブレーキ操作に伴う実際の制動動作時に発生したディスクブレーキ装置の鳴きの音圧を測定することができる。
【００４３】
加速度計測装置３２０は、キャリパ４０１に発生している振動の加速度を計測するものである。ここで、防振部８には、そのキャリパ４０１の振動と同等のものが発生している。従って、キャリパ４０１の振動の加速度を観ることによって、防振部８に発生している振動の加速度についても把握できる。
【００４４】
ブレーキ液圧計測装置３３０は、制動システム内のブレーキ液圧を計測するものである。例えば、このブレーキ液圧計測装置３３０には、マスタシリンダ４１１のブレーキ液圧を計測させる。
【００４５】
計測結果処理装置３４０には、騒音測定装置３１０の測定結果、加速度計測装置３２０とブレーキ液圧計測装置３３０の夫々の計測結果が送信される。この計測結果処理装置３４０は、入力された測定結果と計測結果をモニタやプリンタ等の出力装置３５０に送り、その測定結果等を使用者が認識できるようにするものである。この計測結果処理装置３４０には、電子計算機を利用すればよい。ここで、騒音測定装置３１０は、鳴き以外の音も拾う。また、加速度計測装置３２０は、走行時の路面からの入力等に伴う加速度も計測する。ここでは、ブレーキ液圧も計測されるので、そのブレーキ液圧に基づいて制動動作時の計測音や加速度なのかを知ることができる。
【００４６】
使用者は、出力装置３５０で認識した騒音測定装置３１０の測定結果に基づいて鳴き発生時か否かを判断する。そして、この使用者は、鳴き発生時に計測した加速度計測装置３２０の計測結果を加振器本体１１１で発生させる振動の目標加速度として設定する。また、使用者は、そのときの加速度を例えば周波数解析器等で周波数解析して鳴きの周波数を求めさせ、この鳴きの周波数を加振器本体１１１で発生させる振動の目標加振周波数として設定する。その周波数解析は計測結果処理装置３４０に実行させてもよく、この場合は、鳴きの周波数を計測結果処理装置３４０から出力装置３５０に送信させればよい。使用者は、その目標加振周波数と目標加速度の組をこの鳴き発生時に対応した加振条件として設定する。ブレーキ操作形態を変えるなどすることで制動動作形態が変わるので、使用者は、様々な制動動作形態に応じた目標加振周波数と目標加速度の設定を出力装置３５０からの認識情報（測定結果や計測結果）に基づいて行う。尚、この使用者による加振条件の設定については、計測結果処理装置３４０に実行させてもよい。この場合、計測結果処理装置３４０は、その加振条件を出力装置３５０に送り、この出力装置３５０によって加振条件を使用者に伝えればよい。
【００４７】
この鳴き測定システム３００は、鳴きの発生要因となる振動の振動特性（加速度及び周波数）を実車の実走行時における実際の制動動作から正確に把握して、これに基づき加振器本体１１１の加振条件を設定する。また、上述した加振部１１１ａの質量調整等によって、その振動特性には加振器本体１１１の振動特性が含まれない又は加振器本体１１１の振動特性の影響を抑えることができるので、その加振器本体１１１は、その加振条件で加振部１１１ａを振動させることによって、本システムの測定に用いた実車のグリスを使ったときに鳴きの発生要因となる振動を精度良く再現することができる。
【００４８】
その加振条件は、測定結果等から得られる上記の目標加振周波数と目標加速度の組み合わせのみでもよいが、本システムの測定に用いた実車のグリスを使ったときに鳴きが発生しない領域にまで条件を拡げてもよい。例えば、上記の目標加振周波数よりも周波数帯域の幅を所定量だけ拡げてもよく、また、上記の目標加速度を所定量だけ増減させてもよい。
【００４９】
ここで、検査中の検査グリス２００においては、加振部１１１ａの振動に伴い、その加振方向のせん断力Ｆと変位ｘが生じる。そのせん断力Ｆや変位ｘは、検査グリス２００の性状を示すものであり、検査グリス２００の特性に応じて変わるものである。これが為、加振器１１０には、そのせん断力Ｆを計測するせん断力計測装置１１２と、その変位ｘを計測する変位計測装置１１３と、を設けている。検査グリス２００のせん断力Ｆは、加振器本体１１１の加振力に相当する。従って、せん断力計測装置１１２は、検査グリス２００のせん断力Ｆを計測させるものであってもよいが、加振器１１０に用意されている加振力計測装置（例えばロードセル等）を利用してもよい。また、検査グリス２００の変位ｘは、加振部１１１ａの移動量に相当する。従って、変位計測装置１１３は、検査グリス２００の変位ｘを計測させるものであってもよいが、加振部１１１ａの移動量の計測が可能なレーザ計測器等を利用してもよい。
【００５０】
グリス特性演算装置１３０には、そのせん断力計測装置１１２と加振変位量計測装置１１３の計測結果が送信される。このグリス特性演算装置１３０は、そのせん断力Ｆと変位ｘとに基づいて、検査グリス２００の振動に対する特性を求める。このグリス特性演算装置１３０には、電子計算機を利用すればよい。その特性の演算結果は、モニタやプリンタ等の演算結果出力装置１４０に出力される。
【００５１】
その特性の１つであるバネ定数ｋは、図６に示すバネ成分の履歴ループから求めることができる。その履歴ループは、振動１周期当りのせん断力Ｆ−変位ｘ特性を示すものである。このバネ定数ｋは、その履歴ループで最大振幅になっている点（ｘ１，Ｆ１）と原点（０，０）とを結ぶ線の勾配である（ｋ＝Ｆ１／ｘ１）。
【００５２】
また、検査グリス２００の振動に対する特性には、せん断方向の減衰係数ｃがある。この減衰係数ｃは、加振周波数に応じて変化するという特徴を持っており、図７に示す減衰成分の履歴ループから求めることができる。その履歴ループは、振動１周期当りのせん断力Ｆ−変位速度Ｖ特性を示すものである。尚、その変位速度Ｖは、変位ｘの微分値である。減衰係数ｃは、その履歴ループにおける変位速度Ｖ＝０のときのせん断力Ｆ２に基づいて求めることができる。グリス特性演算装置１３０は、この減衰係数ｃを加振周波数毎に求め、加振周波数に対する減衰係数ｃの特性線図（例えば図８）を作成する。この減衰係数ｃは、その値が大きいほど振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性となる。
【００５３】
また、粘度（せん断粘度）μについても、検査グリス２００の振動に対する特性を示すものとなる。この粘度μは、例えばレオメータ等の粘度計測器（図示略）で計測することができる。ここで、その粘度計測器は、せん断率に対する粘度μの値を示す。これが為、グリス特性演算装置１３０には、加振周波数に対する粘度μの特性線図を作成させるべく、バネ成分と減衰成分のベクトルの和を求めることで粘度μに相当する値へと換算させればよい。
【００５４】
また、検査グリス２００の振動に対する特性には、横弾性係数Ｇもある。その横弾性係数Ｇは、せん断応力τとせん断歪みγから求めればよい。そのせん断応力τは、せん断力Ｆとせん断方向に直交する検査グリス２００の断面積とから求めることができる。また、せん断歪みγは、変位ｘと検査グリス２００の厚さ（例えば加振部１１１ａと保持部材２０１との間の距離）とから求めることができる。
【００５５】
このグリス特性検査システム１００の使用者は、鳴き測定システム３００に基づいて設定した加振条件を加振条件指示装置１２０に入力し、加振器１１０を動作させる。これにより、加振器１１０においては、加振器本体１１１が検査グリス２００に対して振動を加え、せん断力計測装置１１２と変位計測装置１１３が振動１周期分のせん断力Ｆと変位ｘを求める。そして、この加振器１１０においては、そのせん断力Ｆや変位ｘ等に基づいてグリス特性演算装置１３０が検査グリス２００の振動に対する特性を求め、その特性を演算結果出力装置１４０に出力させる。ここでは、上述したバネ定数ｋ等の内の少なくとも１つが演算や出力される。
【００５６】
使用者は、このグリス特性検査システム１００が示した検査グリス２００の振動に対する特性に基づいて、各種検査グリス２００の中からシム５への適用候補として選ぶ。ここでは、その振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示している検査グリス２００を選択し、その選択した検査グリス２００を適用候補とする。これにより、鳴きの発生する加振条件以外でどの様な振動に対する特性を示そうともシム５への適用候補に選ぶことができるので、グリス８ａの選択の幅が拡がる。ここで云う他のグリスとは、検査対象となっている他の検査グリス２００や、鳴き測定システム３００の測定に用いた実車のグリスのことを示す。また、基準グリスとは、検査対象となっている複数の検査グリス２００の中から基準として選んだもの、鳴き測定システム３００の測定に用いた実車のグリスや鳴きの発生を抑えられないグリス等のことを示す。
【００５７】
例えば、減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きい検査グリス２００を選択し、その選択した検査グリス２００を適用候補とする。これにより、鳴きの発生する加振周波数以外の帯域でどの様な振動に対する特性を示そうともシム５への適用候補に選ぶことができるので、グリス８ａの選択の幅が拡がる。具体例を示すならば、鳴きは、加振周波数が約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域において発生し易い。従って、少なくともその約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域において一部でも振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性を示すものを１つ以上選択すればよい。ここで、実際には、その約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域よりも狭い帯域でのみ鳴きが発生する可能性もある。この場合には、少なくともその狭い帯域において一部でも振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性を示すものを１つ以上選んでもよく、一律に少なくともその約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域において一部でも振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性を示すものを１つ以上選んでもよい。
【００５８】
また、鳴きの発生を抑えることが可能な特性の値を調査し、その値に該当するものを検査結果の中から１つ以上選ばせるようにしてもよい。
【００５９】
図８には、検査グリスＡ〜Ｃの減衰係数ｃについて例示している。例えば、検査グリスＢが鳴きの発生を抑えられないものであると仮定する。この場合、検査グリスＡは、加振周波数が約２ｋＨｚ以上の帯域で検査グリスＢよりも減衰係数ｃが大きくなっている。また、検査グリスＣは、加振周波数が約３ｋＨｚ以上の帯域で検査グリスＢよりも減衰係数ｃが大きくなっている。これが為、検査グリスＡ，Ｃは、その夫々の帯域において検査グリスＢよりも振動を抑えることができ、鳴きの発生の抑制効果が高い。更に、その検査グリスＡは、検査グリスＣに対して、減衰係数ｃが大きくなっており、鳴きの発生の抑制効果が高い。従って、この３種類の検査グリスＡ〜Ｃの中からシム５への適用対象を選ぶときには、検査グリスＣ又はより鳴きの抑制に好ましいものとしての検査グリスＡを選択すればよい。
【００６０】
ここで、この使用者が行うグリスの選定については、グリス特性演算装置１３０に実行させるようにしてもよい。
【００６１】
以上示したように、本実施例のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法は、実際の振動の状態を正確に再現できるので、グリスの振動に対する正しい特性を把握することができる。また、本実施例のディスクブレーキ装置のブレーキパッドは、その検査に基づいて選んだグリスを用いたものであり、鳴きの発生を抑えることができる。
【００６２】
ところで、上記の検査に基づき決めたグリスは、防振部８に替えて、図９に示す防振部１８に適用してもよい。この防振部１８は、グリス１８ａと、このグリス１８ａを封入させるグリス封入部材１８ｂと、で構成したものであり、液密部材８ｂを必要としないものである。そのグリス封入部材１８ｂは、中空の円板状に成型された弾性体であり、その円板がキャリパ４０１のピストンと同等の直径になっている。グリス１８ａは、その中空部分に封入されている。このような防振部１８が実車に適用されている場合、検査グリス２００は、その防振部１８と同等の状況を再現すべく、グリス封入部材１８ｂと同等の材料で板状に成型した中空容器に検査対象のグリスを封入させて構成することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法並びにブレーキパッドは、ディスクブレーキ装置の鳴きの発生を抑える為の技術として有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１ ブレーキパッド本体
５ シム
６ 第１シム部材
７ 第２シム部材
８ 防振部
８ａ グリス
８ｂ 液密部材
１０ ブレーキパッド
１８ 防振部
１８ａ グリス
１８ｂ グリス封入部材
１００ グリス特性検査システム
１１０ 加振器
１１１ 加振器本体
１１１ａ 加振部
１１２ せん断力計測装置
１１３ 加振変位量計測装置
１１３ 変位計測装置
１２０ 加振条件指示装置
１３０ グリス特性演算装置
１４０ 演算結果出力装置
２００検査グリス
２０１，２０２ 保持部材
３００ 鳴き測定システム
３１０ 騒音測定装置
３１１ マイクロフォン
３２０ 加速度計測装置
３３０ ブレーキ液圧計測装置
３４０ 計測結果処理装置
３５０ 出力装置
４０１ キャリパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動システムに用いられるディスクブレーキ装置に関するものであり、その鳴き止め用のグリスの特性を把握する為のグリス特性検査システム及びグリス特性検査方法、並びに鳴きの抑制に適したブレーキパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンで押動したブレーキパッドをディスクロータに押し付け、これにより生じた摩擦力によって制動力を発生させるディスクブレーキ装置が知られている。例えば、下記の特許文献１には、この種のディスクブレーキ装置が開示されている。この特許文献１のディスクブレーキ装置は、制動動作時の鳴きの発生を抑えるべく、せん断速度とせん断力とで規定された所定の特性からなるダイラタント流体（グリス）をピストンとブレーキパッド本体の間に介在させている。
【０００３】
ここで、下記の特許文献２には、せん断速度と粘度とで特性を規定したダイラタント流体が開示されている。また、下記の特許文献３には、気孔率と振動に対する減衰性能とが所定の特性に規定された裏金をブレーキパッド本体の摩擦材の保持部として用い、これにより鳴きの発生を抑える技術が開示されている。また、下記の特許文献４には、回転円盤（ディスクロータに相当）と摩擦材（ブレーキパッド本体の摩擦材に相当）とに対してその回転軸を中心とするねじり振動を加え、鳴きが発生した際の摩擦材のねじり振動に対する減衰特性を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０８９４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７２９０号公報
【特許文献３】特開平１１−２３１８７２号公報
【特許文献４】特開平１０−０９４７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ディスクブレーキ装置の鳴きの発生を抑える為には、先ず使用候補となる各種グリスの特性を正しく把握することが重要である。そして、その鳴きの抑制の為には、その候補の中から適切な特性を有するものを選択して適用すればよい。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、グリスの特性を正しく把握することが可能なディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法を提供することを、その目的とする。また、本発明は、鳴きの抑制に適したブレーキパッドを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システムは、ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加える加振器と、その加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めるグリス特性演算装置と、を設けたことを特徴としている。
【０００８】
ここで、このグリス特性検査システムにおいては、前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことが望ましい。
【０００９】
また、このグリス特性検査システムにおいては、車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることが望ましい。
【００１０】
また、このグリス特性検査システムにおいて、前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことが望ましい。
【００１１】
また、このグリス特性検査システムにおいて、前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１２】
また、このグリス特性検査システムにおいて、前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１３】
更に、上記目的を達成する為、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法は、ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加え、その加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めることを特徴としている。
【００１４】
ここで、このグリス特性検査方法においては、前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことが望ましい。
【００１５】
また、このグリス特性検査方法においては、車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることが望ましい。
【００１６】
また、このグリス特性検査方法において、前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことが望ましい。
【００１７】
また、このグリス特性検査方法において、前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１８】
また、このグリス特性検査方法において、前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、その選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることが望ましい。
【００１９】
また更に、上記目的を達成する為、本発明に係るディスクブレーキ装置のブレーキパッドは、グリスに対して所定の加振条件で振動を加え、その加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求め、その特性が他のグリス又は基準グリスよりも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法は、グリスの振動に対する特性を精度良く求めることができる。特に、このディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法は、加振条件に加振器自体の振動特性が含まれていないので、その加振条件で振動を加えることによって、鳴きが発生するときの振動を高精度に再現でき、グリスの振動に対する特性を精度良く求めることができる。また、本発明に係るディスクブレーキ装置のブレーキパッドは、各種グリスの振動に対する特性の高精度情報に基づいて選ばれたグリスが使われているので、鳴きの発生の抑制効果が高くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係るディスクブレーキ装置のブレーキパッドの一例を示す図であり、上図が組み付け後の状態、下図が組み付け前の状態を表している。
【図２】図２は、図１のブレーキパッドをＸ−Ｘ線で切った断面図である。
【図３】図３は、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システムの一例を示す図である。
【図４】図４は、図３の検査グリスと加振部をＹ−Ｙで切った断面図である。
【図５】図５は、実車の鳴き測定システムの一例を示す図である。
【図６】図６は、検査グリスのバネ成分の履歴ループを示す図である。
【図７】図７は、検査グリスの減衰成分の履歴ループを示す図である。
【図８】図８は、検査グリスの検査結果の一例であり、加振周波数に対するせん断方向の減衰係数について示す図である。
【図９】図９は、図２の断面図と同等のものであり、防振部の構成を変更した他形態のブレーキパッドについて示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法並びにブレーキパッドの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
［実施例］
本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法並びにブレーキパッドの実施例を図１から図８に基づいて説明する。
【００２４】
最初に、ブレーキパッドの構成の一例を図１及び図２に示す。図１及び図２の符号１０は、本実施例のブレーキパッドを示している。このブレーキパッド１０は、大別するならば、ブレーキパッド本体１とシム５とで構成されている。
【００２５】
ブレーキパッド本体１は、ディスクロータ（図示略）との間に摩擦力を発生させる摩擦部であり、摩擦材２と裏金３とで構成する。その摩擦材２は、板状に成型されており、ディスクロータに接することでディスクロータに対する摩擦抵抗を発生させる。一方、裏金３は、板状に成型された金属製の剛体であり、その摩擦材２を一方の平面で保持する。この裏金３は、ピストン（図示略）の押圧力を受けて摩擦材２と共にディスクロータに向けて押動される。
【００２６】
シム５は、制動動作時のブレーキパッド本体１の振動を抑えて鳴きの発生を抑制させる機能と、制動動作時のブレーキパッド本体１からピストンへの熱の移動を抑える断熱部としての機能と、を有する。このシム５は、第１シム部材６と第２シム部材７と防振部８とで構成する。
【００２７】
第１シム部材６と第２シム部材７は、その主たる部分を裏金３の平面と同等の形状に成型した金属製の薄板である。これら第１シム部材６と第２シム部材７は、その間に防振部８と液密部９とを介装した状態で裏金３における摩擦材２とは反対側の平面に重ね合わせて配設する。第１シム部材６は、その裏金３の平面に添わせて配置する。一方、第２シム部材７は、ピストンと対向する側に配置する。この第２シム部材７は、そのピストンの押圧力を直接受ける。
【００２８】
防振部８は、制動動作時の振動を減衰させることによって、鳴きの発生を抑えるものである。この防振部８は、グリス８ａと液密部材８ｂとで構成する。
【００２９】
そのグリス８ａには、振動の減衰が可能なものを用いる。例えば、グリス８ａには、ダイラタンシー特性を有するダイラタント流体の適用が考えられる。尚、そのダイラタント流体とは、非ニュートン流体の一種であり、せん断速度の上昇と共にせん断力が急増し、粘度が大きくなっていくものである。従って、このダイラタント流体は、振動が大きくなっても、その振動を減衰させることができる。
【００３０】
液密部材８ｂは、グリス８ａを外に漏らさない為のものである。例えば、この液密部材８ｂには、Ｏリングの様な弾性を有する円環部材であって、その内径がピストンと同等の直径を有するものを用いればよい。
【００３１】
この防振部８は、ピストンの第２シム部材７に対する押圧面とグリス封入部材８ｂの円板面とが第２シム部材７を介して対向する位置に配置される。
【００３２】
本実施例のブレーキパッド１０においては、制動動作時の鳴きの抑制に適した防振部８を用いる。その為に、ここでは、様々な種類のグリスの中から鳴きの抑制に適したものを選別すべく、以下に示す装置を用いてグリスの特性を把握する。そのシステム（以下、「グリス特性検査システム」という。）１００の構成について図３及び図４を用いて説明する。
【００３３】
このグリス特性検査システム１００は、加振器１１０と、加振条件指示装置１２０と、グリス特性演算装置１３０と、演算結果出力装置１４０と、を備える。
【００３４】
加振器１１０は、加振器本体１１１を動作させ、検査対象物たる検査グリス２００に対して加振部１１１ａから振動を加えるものである。ここで、制動動作時の防振部８には、鳴きの発生要因となる振動の方向に応じたせん断力が加わっている。これが為、検査グリス２００は、軸線方向に往復運動する加振部１１１ａの側面に配置する。
【００３５】
その検査グリス２００は、上述した防振部８と同等の状況を再現すべく、液密部材８ｂと同等の部材で囲むことが望ましい。この検査グリス２００は、例えば四角柱の加振部１１１ａの側面に沿わせて配置する。更に、この検査グリス２００は、加振部１１１ａにおける対向する夫々の側面に配置し、これらを保持部材２０１，２０２で挟み込む。また、その両側面の検査グリス２００は、同等の形状及び体積となるようにする。これにより、加振器本体１１１は、加振部１１１ａの加振方向に対する曲がり（つまりブレ）が抑制されるので、その両側面において加振方向の力の均衡を保つことができ、加振条件に応じた精度の良いせん断力を検査グリス２００に対して加えることができる。
【００３６】
ここで、保持部材２０１，２０２は、第１シム部材６と第２シム部材７と同等の金属製の薄板で有ることが好ましく、一方を加振器本体１１１に対して相対移動できぬようにし、他方を加振器本体１１１に対して相対移動できるようにする。これにより、実際のシム５と同等の構成となり、振動の再現性が高くなる。尚、シム５においては、制動動作時に第１シム部材６と第２シム部材７との間で車輪周方向への相対移動が起きている。
【００３７】
加振器本体１１１は、加振条件指示装置１２０から指示された加振条件に基づいて加振部１１１ａを振動させる。その加振条件とは、発生させる振動の加振周波数と加速度のことである。その加振条件は、所定の条件に設定される。このグリス特性検査システム１００においては、その加振条件を様々な条件に変更し、振動の形態を変えて検査グリス２００の特性を観る。ここで、その加振条件指示装置１２０は、使用者による加振条件の設定が可能である。例えば、この加振条件指示装置１２０には、加振周波数を変更させるスイッチと加速度を変更させるボリュームを備えたアンプを用いる。尚、その加振条件は、例えば最も鳴きの発生する条件としてもよい。
【００３８】
ところで、加振器本体１１１は、その構造や構成に応じた振動特性を持っている。例えば、加振器本体１１１は、加振方向と重力加速度の向きとが異なる場合、加振部１１１ａが重力加速度の影響を受けて、加振方向のブレが生じる虞がある。これが為、加振器本体１１１は、重力加速度の影響を避けるべく、加振方向と重力加速度の向きとを一致させるように配置する。これにより、加振方向のブレを抑えることができるので、検査グリス２００に対して加振条件に応じた精度の良いせん断力を発生させることができる。
【００３９】
また、例えば加振器本体の振動によって鳴きの発生条件を調べ、その調査結果に基づきグリスによる鳴きの抑制効果を測定する検査システムの場合、その発生条件は、その加振器本体の振動特性の影響を受ける。例えば、その加振器本体の加振部やこれを支える軸受部の素材や形状、構造等に依っては、その加振部等が共振して、鳴き発生時の加振周波数に加振部等による共振周波数（共鳴周波数）が含まれてしまう可能性がある。このような加振器本体の振動特性の影響を受けてしまう検査システムは、実車の鳴きの発生条件を正確に知ることができず、正しい加振条件の設定が難しくなり、グリスの特性を高精度に検査できない虞がある。従って、加振条件に加振器本体１１１の振動特性を含ませないことが好ましい。これが為、本実施例においては、上述した加振方向と重力加速度の向きとを一致させることに加えて、加振部１１１ａやこれと共に往復運動する部分の質量を極力小さくし、更に加振部１１１ａにおける特に横方向の剛性を高めて加振方向のブレを抑えることが望ましい。
【００４０】
本検査における加振条件については、実車での鳴き及び鳴き発生条件の測定を行い、その測定結果に基づいて設定する。以下に、その実車での鳴き等の測定システム（以下、「鳴き測定システム」という。）３００の一例を図５に基づき説明する。
【００４１】
ここで例示する鳴き測定システム３００は、実車での鳴きとそのときの鳴き発生条件とを測定し、その測定結果を知らしめるものである。この鳴き測定システム３００は、騒音測定装置３１０と、加速度計測装置３２０と、ブレーキ液圧計測装置３３０と、計測結果処理装置３４０と、出力装置３５０と、を備える。
【００４２】
騒音測定装置３１０は、マイクロフォン３１１を介して入力された音圧を測定するものである。この騒音測定装置３１０には、例えば騒音計を用いればよい。ここで、マイクロフォン３１１は、ディスクブレーキ装置の周囲、例えばキャリパ４０１の近くに配設する。これが為、騒音測定装置３１０は、ブレーキ操作に伴う実際の制動動作時に発生したディスクブレーキ装置の鳴きの音圧を測定することができる。
【００４３】
加速度計測装置３２０は、キャリパ４０１に発生している振動の加速度を計測するものである。ここで、防振部８には、そのキャリパ４０１の振動と同等のものが発生している。従って、キャリパ４０１の振動の加速度を観ることによって、防振部８に発生している振動の加速度についても把握できる。
【００４４】
ブレーキ液圧計測装置３３０は、制動システム内のブレーキ液圧を計測するものである。例えば、このブレーキ液圧計測装置３３０には、マスタシリンダ４１１のブレーキ液圧を計測させる。
【００４５】
計測結果処理装置３４０には、騒音測定装置３１０の測定結果、加速度計測装置３２０とブレーキ液圧計測装置３３０の夫々の計測結果が送信される。この計測結果処理装置３４０は、入力された測定結果と計測結果をモニタやプリンタ等の出力装置３５０に送り、その測定結果等を使用者が認識できるようにするものである。この計測結果処理装置３４０には、電子計算機を利用すればよい。ここで、騒音測定装置３１０は、鳴き以外の音も拾う。また、加速度計測装置３２０は、走行時の路面からの入力等に伴う加速度も計測する。ここでは、ブレーキ液圧も計測されるので、そのブレーキ液圧に基づいて制動動作時の計測音や加速度なのかを知ることができる。
【００４６】
使用者は、出力装置３５０で認識した騒音測定装置３１０の測定結果に基づいて鳴き発生時か否かを判断する。そして、この使用者は、鳴き発生時に計測した加速度計測装置３２０の計測結果を加振器本体１１１で発生させる振動の目標加速度として設定する。また、使用者は、そのときの加速度を例えば周波数解析器等で周波数解析して鳴きの周波数を求めさせ、この鳴きの周波数を加振器本体１１１で発生させる振動の目標加振周波数として設定する。その周波数解析は計測結果処理装置３４０に実行させてもよく、この場合は、鳴きの周波数を計測結果処理装置３４０から出力装置３５０に送信させればよい。使用者は、その目標加振周波数と目標加速度の組をこの鳴き発生時に対応した加振条件として設定する。ブレーキ操作形態を変えるなどすることで制動動作形態が変わるので、使用者は、様々な制動動作形態に応じた目標加振周波数と目標加速度の設定を出力装置３５０からの認識情報（測定結果や計測結果）に基づいて行う。尚、この使用者による加振条件の設定については、計測結果処理装置３４０に実行させてもよい。この場合、計測結果処理装置３４０は、その加振条件を出力装置３５０に送り、この出力装置３５０によって加振条件を使用者に伝えればよい。
【００４７】
この鳴き測定システム３００は、鳴きの発生要因となる振動の振動特性（加速度及び周波数）を実車の実走行時における実際の制動動作から正確に把握して、これに基づき加振器本体１１１の加振条件を設定する。また、上述した加振部１１１ａの質量調整等によって、その振動特性には加振器本体１１１の振動特性が含まれない又は加振器本体１１１の振動特性の影響を抑えることができるので、その加振器本体１１１は、その加振条件で加振部１１１ａを振動させることによって、本システムの測定に用いた実車のグリスを使ったときに鳴きの発生要因となる振動を精度良く再現することができる。
【００４８】
その加振条件は、測定結果等から得られる上記の目標加振周波数と目標加速度の組み合わせのみでもよいが、本システムの測定に用いた実車のグリスを使ったときに鳴きが発生しない領域にまで条件を拡げてもよい。例えば、上記の目標加振周波数よりも周波数帯域の幅を所定量だけ拡げてもよく、また、上記の目標加速度を所定量だけ増減させてもよい。
【００４９】
ここで、検査中の検査グリス２００においては、加振部１１１ａの振動に伴い、その加振方向のせん断力Ｆと変位ｘが生じる。そのせん断力Ｆや変位ｘは、検査グリス２００の性状を示すものであり、検査グリス２００の特性に応じて変わるものである。これが為、加振器１１０には、そのせん断力Ｆを計測するせん断力計測装置１１２と、その変位ｘを計測する変位計測装置１１３と、を設けている。検査グリス２００のせん断力Ｆは、加振器本体１１１の加振力に相当する。従って、せん断力計測装置１１２は、検査グリス２００のせん断力Ｆを計測させるものであってもよいが、加振器１１０に用意されている加振力計測装置（例えばロードセル等）を利用してもよい。また、検査グリス２００の変位ｘは、加振部１１１ａの移動量に相当する。従って、変位計測装置１１３は、検査グリス２００の変位ｘを計測させるものであってもよいが、加振部１１１ａの移動量の計測が可能なレーザ計測器等を利用してもよい。
【００５０】
グリス特性演算装置１３０には、そのせん断力計測装置１１２と加振変位量計測装置１１３の計測結果が送信される。このグリス特性演算装置１３０は、そのせん断力Ｆと変位ｘとに基づいて、検査グリス２００の振動に対する特性を求める。このグリス特性演算装置１３０には、電子計算機を利用すればよい。その特性の演算結果は、モニタやプリンタ等の演算結果出力装置１４０に出力される。
【００５１】
その特性の１つであるバネ定数ｋは、図６に示すバネ成分の履歴ループから求めることができる。その履歴ループは、振動１周期当りのせん断力Ｆ−変位ｘ特性を示すものである。このバネ定数ｋは、その履歴ループで最大振幅になっている点（ｘ１，Ｆ１）と原点（０，０）とを結ぶ線の勾配である（ｋ＝Ｆ１／ｘ１）。
【００５２】
また、検査グリス２００の振動に対する特性には、せん断方向の減衰係数ｃがある。この減衰係数ｃは、加振周波数に応じて変化するという特徴を持っており、図７に示す減衰成分の履歴ループから求めることができる。その履歴ループは、振動１周期当りのせん断力Ｆ−変位速度Ｖ特性を示すものである。尚、その変位速度Ｖは、変位ｘの微分値である。減衰係数ｃは、その履歴ループにおける変位速度Ｖ＝０のときのせん断力Ｆ２に基づいて求めることができる。グリス特性演算装置１３０は、この減衰係数ｃを加振周波数毎に求め、加振周波数に対する減衰係数ｃの特性線図（例えば図８）を作成する。この減衰係数ｃは、その値が大きいほど振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性となる。
【００５３】
また、粘度（せん断粘度）μについても、検査グリス２００の振動に対する特性を示すものとなる。この粘度μは、例えばレオメータ等の粘度計測器（図示略）で計測することができる。ここで、その粘度計測器は、せん断率に対する粘度μの値を示す。これが為、グリス特性演算装置１３０には、加振周波数に対する粘度μの特性線図を作成させるべく、バネ成分と減衰成分のベクトルの和を求めることで粘度μに相当する値へと換算させればよい。
【００５４】
また、検査グリス２００の振動に対する特性には、横弾性係数Ｇもある。その横弾性係数Ｇは、せん断応力τとせん断歪みγから求めればよい。そのせん断応力τは、せん断力Ｆとせん断方向に直交する検査グリス２００の断面積とから求めることができる。また、せん断歪みγは、変位ｘと検査グリス２００の厚さ（例えば加振部１１１ａと保持部材２０１との間の距離）とから求めることができる。
【００５５】
このグリス特性検査システム１００の使用者は、鳴き測定システム３００に基づいて設定した加振条件を加振条件指示装置１２０に入力し、加振器１１０を動作させる。これにより、加振器１１０においては、加振器本体１１１が検査グリス２００に対して振動を加え、せん断力計測装置１１２と変位計測装置１１３が振動１周期分のせん断力Ｆと変位ｘを求める。そして、この加振器１１０においては、そのせん断力Ｆや変位ｘ等に基づいてグリス特性演算装置１３０が検査グリス２００の振動に対する特性を求め、その特性を演算結果出力装置１４０に出力させる。ここでは、上述したバネ定数ｋ等の内の少なくとも１つが演算や出力される。
【００５６】
使用者は、このグリス特性検査システム１００が示した検査グリス２００の振動に対する特性に基づいて、各種検査グリス２００の中からシム５への適用候補として選ぶ。ここでは、その振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示している検査グリス２００を選択し、その選択した検査グリス２００を適用候補とする。これにより、鳴きの発生する加振条件以外でどの様な振動に対する特性を示そうともシム５への適用候補に選ぶことができるので、グリス８ａの選択の幅が拡がる。ここで云う他のグリスとは、検査対象となっている他の検査グリス２００や、鳴き測定システム３００の測定に用いた実車のグリスのことを示す。また、基準グリスとは、検査対象となっている複数の検査グリス２００の中から基準として選んだもの、鳴き測定システム３００の測定に用いた実車のグリスや鳴きの発生を抑えられないグリス等のことを示す。
【００５７】
例えば、減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きい検査グリス２００を選択し、その選択した検査グリス２００を適用候補とする。これにより、鳴きの発生する加振周波数以外の帯域でどの様な振動に対する特性を示そうともシム５への適用候補に選ぶことができるので、グリス８ａの選択の幅が拡がる。具体例を示すならば、鳴きは、加振周波数が約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域において発生し易い。従って、少なくともその約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域において一部でも振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性を示すものを１つ以上選択すればよい。ここで、実際には、その約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域よりも狭い帯域でのみ鳴きが発生する可能性もある。この場合には、少なくともその狭い帯域において一部でも振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性を示すものを１つ以上選んでもよく、一律に少なくともその約２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの帯域において一部でも振動抑制効果（鳴きの発生抑制効果）の高い特性を示すものを１つ以上選んでもよい。
【００５８】
また、鳴きの発生を抑えることが可能な特性の値を調査し、その値に該当するものを検査結果の中から１つ以上選ばせるようにしてもよい。
【００５９】
図８には、検査グリスＡ〜Ｃの減衰係数ｃについて例示している。例えば、検査グリスＢが鳴きの発生を抑えられないものであると仮定する。この場合、検査グリスＡは、加振周波数が約２ｋＨｚ以上の帯域で検査グリスＢよりも減衰係数ｃが大きくなっている。また、検査グリスＣは、加振周波数が約３ｋＨｚ以上の帯域で検査グリスＢよりも減衰係数ｃが大きくなっている。これが為、検査グリスＡ，Ｃは、その夫々の帯域において検査グリスＢよりも振動を抑えることができ、鳴きの発生の抑制効果が高い。更に、その検査グリスＡは、検査グリスＣに対して、減衰係数ｃが大きくなっており、鳴きの発生の抑制効果が高い。従って、この３種類の検査グリスＡ〜Ｃの中からシム５への適用対象を選ぶときには、検査グリスＣ又はより鳴きの抑制に好ましいものとしての検査グリスＡを選択すればよい。
【００６０】
ここで、この使用者が行うグリスの選定については、グリス特性演算装置１３０に実行させるようにしてもよい。
【００６１】
以上示したように、本実施例のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法は、実際の振動の状態を正確に再現できるので、グリスの振動に対する正しい特性を把握することができる。また、本実施例のディスクブレーキ装置のブレーキパッドは、その検査に基づいて選んだグリスを用いたものであり、鳴きの発生を抑えることができる。
【００６２】
ところで、上記の検査に基づき決めたグリスは、防振部８に替えて、図９に示す防振部１８に適用してもよい。この防振部１８は、グリス１８ａと、このグリス１８ａを封入させるグリス封入部材１８ｂと、で構成したものであり、液密部材８ｂを必要としないものである。そのグリス封入部材１８ｂは、中空の円板状に成型された弾性体であり、その円板がキャリパ４０１のピストンと同等の直径になっている。グリス１８ａは、その中空部分に封入されている。このような防振部１８が実車に適用されている場合、検査グリス２００は、その防振部１８と同等の状況を再現すべく、グリス封入部材１８ｂと同等の材料で板状に成型した中空容器に検査対象のグリスを封入させて構成することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係るディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム及びそのグリス特性検査方法並びにブレーキパッドは、ディスクブレーキ装置の鳴きの発生を抑える為の技術として有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１ ブレーキパッド本体
５ シム
６ 第１シム部材
７ 第２シム部材
８ 防振部
８ａ グリス
８ｂ 液密部材
１０ ブレーキパッド
１８ 防振部
１８ａ グリス
１８ｂ グリス封入部材
１００ グリス特性検査システム
１１０ 加振器
１１１ 加振器本体
１１１ａ 加振部
１１２ せん断力計測装置
１１３ 加振変位量計測装置
１１３ 変位計測装置
１２０ 加振条件指示装置
１３０ グリス特性演算装置
１４０ 演算結果出力装置
２００検査グリス
２０１，２０２ 保持部材
３００ 鳴き測定システム
３１０ 騒音測定装置
３１１ マイクロフォン
３２０ 加速度計測装置
３３０ ブレーキ液圧計測装置
３４０ 計測結果処理装置
３５０ 出力装置
４０１ キャリパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加える加振器と、該加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めるグリス特性演算装置と、を設けたことを特徴とするディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項２】
前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことを特徴とした請求項１記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項３】
車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることを特徴とした請求項１又は２に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項４】
前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことを特徴とした請求項１，２又は３に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項５】
前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項１から４の内の何れか１つに記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項６】
前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項４記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項７】
ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加え、該加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めることを特徴としたディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項８】
前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことを特徴とした請求項７記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項９】
車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることを特徴とした請求項７又は８に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１０】
前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことを特徴とした請求項７，８又は９に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１１】
前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項７から１０の内の何れか１つに記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１２】
前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項１０記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１３】
グリスに対して所定の加振条件で振動を加え、該加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求め、該特性が他のグリス又は基準グリスよりも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを用いたことを特徴とするディスクブレーキ装置のブレーキパッド。
【請求項１】
ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加える加振器と、該加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めるグリス特性演算装置と、を設けたことを特徴とするディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項２】
前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことを特徴とした請求項１記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項３】
車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることを特徴とした請求項１又は２に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項４】
前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことを特徴とした請求項１，２又は３に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項５】
前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項１から４の内の何れか１つに記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項６】
前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項４記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査システム。
【請求項７】
ディスクブレーキ装置のブレーキパッドに用いられるグリスに対して所定の加振条件で振動を加え、該加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求めることを特徴としたディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項８】
前記加振条件に加振器自体の振動特性を含ませないことを特徴とした請求項７記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項９】
車両の実走行時における実際の制動動作に基づいて前記加振条件を求めることを特徴とした請求項７又は８に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１０】
前記グリスの振動に対する特性は、前記グリスのせん断方向の減衰係数、粘度、バネ定数又は横弾性係数で表すことを特徴とした請求項７，８又は９に記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１１】
前記振動に対する特性が少なくとも鳴きの発生する加振条件のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項７から１０の内の何れか１つに記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１２】
前記減衰係数が少なくとも鳴きの発生する加振周波数のときに他のグリス又は基準グリスよりも一部でも大きいグリスを選択し、該選択したグリスを前記ブレーキパッドに用いるグリスの候補とすることを特徴とした請求項１０記載のディスクブレーキ装置のグリス特性検査方法。
【請求項１３】
グリスに対して所定の加振条件で振動を加え、該加振条件にて検出された前記グリスの性状に基づいて当該グリスの振動に対する特性を求め、該特性が他のグリス又は基準グリスよりも鳴きの発生抑制効果の高いことを示しているグリスを用いたことを特徴とするディスクブレーキ装置のブレーキパッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１４５２２８（Ｐ２０１１−１４５２２８Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４８５（Ｐ２０１０−７４８５）
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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